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GNSS用毫米級(jí)實(shí)時(shí)守護(hù)黑山露天煤礦安全生產(chǎn)

2023-10-11 熱度:759 ℃

位于新疆吐魯番地區(qū)托克遜縣的國(guó)家能源集團(tuán)新疆能源有限責(zé)任公司黑山露天煤礦,從2013年開采至今,煤炭年產(chǎn)量逐年增長(zhǎng),在2021年突破千萬(wàn)噸,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供強(qiáng)有效的能源保障。去年年中,經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn),黑山露天煤礦生產(chǎn)能力由1300萬(wàn)噸/年核增至1600萬(wàn)噸/年。


黑山露天煤礦大干快上的背后,有中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的助力。在中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)24小時(shí)的守護(hù)下,黑山露天煤礦對(duì)排土場(chǎng)和開采區(qū)的邊坡隱患早發(fā)現(xiàn)早避險(xiǎn),有效保證了煤礦安全生產(chǎn)。正如黑山露天煤礦地測(cè)部門負(fù)責(zé)人李衛(wèi)鵬所說(shuō):“中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)煤礦的生產(chǎn)建設(shè)起到了很大的幫助作用?!?/p>



定點(diǎn)監(jiān)測(cè)排土場(chǎng)邊坡,護(hù)航煤礦安全



2013年4月29日這一天,隨著現(xiàn)場(chǎng)挖掘機(jī)的陣陣轟鳴聲,黑山露天煤礦開采正式拉開序幕。煤層表面剝離的土石被一輛輛卡車運(yùn)往排土場(chǎng)。經(jīng)過(guò)一年多的堆積,排土場(chǎng)逐漸形成了一個(gè)高邊坡。排土場(chǎng)在降雨或地表水浸潤(rùn)作用下,極易引發(fā)滑坡、崩塌等災(zāi)害,這給黑山露天煤礦的安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大隱患。因此,黑山露天煤礦急需引進(jìn)邊坡監(jiān)測(cè)手段對(duì)排土場(chǎng)的高邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)。


彼時(shí),擁有全天候、高精度、自動(dòng)化等優(yōu)勢(shì)的GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為主流的礦山邊坡監(jiān)測(cè)手段。該手段通過(guò)接收、跟蹤、變換和測(cè)量衛(wèi)星數(shù)據(jù),分析衛(wèi)星電文及對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而獲得監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo),進(jìn)而解算獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地表位移量與沉降位移量,達(dá)到邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的目的。2014年夏天,追逐技術(shù)潮流的黑山露天煤礦發(fā)布了排土場(chǎng)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)建設(shè)項(xiàng)目招標(biāo)公告,項(xiàng)目共布設(shè)43個(gè)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)招投標(biāo)程序,中海達(dá)負(fù)責(zé)26個(gè)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)。


經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察、點(diǎn)位布置、貨物調(diào)配等一系列部署工作后,中海達(dá)在黑山露天煤礦的排土場(chǎng)邊坡的邊緣位置成功布設(shè)了26套GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以監(jiān)測(cè)排土場(chǎng)邊緣部位的水平和垂直方向的位移變化。



固定式觀測(cè)墩中海達(dá)GNSS邊坡監(jiān)測(cè)站



此次布設(shè)的中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),采用固定式觀測(cè)墩的施工方式,由監(jiān)測(cè)型GNSS接收機(jī)和監(jiān)測(cè)預(yù)警云平臺(tái)組成,滿足了全天候數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、傳輸、存儲(chǔ)和分析處理,全程無(wú)人值守的全自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)需求。“一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)警值,系統(tǒng)能夠及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控大屏幕報(bào)警、短信報(bào)警、郵件報(bào)警,提醒我們采取措施,預(yù)防事故發(fā)生?!崩钚l(wèi)鵬說(shuō)。


依托中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)毫米級(jí)監(jiān)測(cè)精度,排土場(chǎng)邊坡形變情況盡在黑山露天煤礦的掌握中。“邊坡哪怕發(fā)生幾厘米,甚至幾毫米的位移或傾斜,系統(tǒng)也能夠第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到?!崩钚l(wèi)鵬說(shuō)。


在GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的護(hù)航下,黑山露天煤礦的安全生產(chǎn)得到了有力保障。為了將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入到本地監(jiān)測(cè)云平臺(tái),國(guó)家能源集團(tuán)新疆能源有限責(zé)任公司在2019年把剩余的17套GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全部替換成中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。自建成運(yùn)行以來(lái),中海達(dá)43套GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的年在線率始終保持在97%以上,讓黑山露天煤礦24小時(shí)隨時(shí)掌握排土場(chǎng)邊坡的形變狀況,為煤礦的生產(chǎn)筑起了一道安全墻。



移動(dòng)監(jiān)測(cè)采場(chǎng)邊坡,助力安心開采


隨著黑山露天煤礦的不斷開采,位于礦區(qū)的西端工作幫的邊坡高度達(dá)到了100米以上,且邊坡角度大于30度。根據(jù)國(guó)家露天礦邊坡安全監(jiān)測(cè)等級(jí)劃分,黑山露天煤礦的工作幫邊坡安全監(jiān)測(cè)等級(jí)達(dá)到了二級(jí),應(yīng)建立位移在線監(jiān)測(cè)。于是今年黑山露天煤礦提出了邊坡監(jiān)測(cè)增補(bǔ)的需求。


鑒于中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在排土場(chǎng)邊坡中的穩(wěn)定表現(xiàn),黑山露天煤礦選擇繼續(xù)與中海達(dá)合作??紤]到露天礦移動(dòng)式的開采模式,黑山露天煤礦沒(méi)有繼續(xù)沿用排土場(chǎng)邊坡使用的固定式觀測(cè)墩的中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),而是選擇了移動(dòng)式觀測(cè)箱的中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。“因?yàn)槊旱V隨著不斷開采,監(jiān)測(cè)區(qū)域會(huì)隨時(shí)變化,這就要求我們靈活調(diào)整監(jiān)測(cè)設(shè)備,因此可以隨時(shí)改變監(jiān)測(cè)位置的移動(dòng)式設(shè)備比固定式設(shè)備更能滿足采場(chǎng)邊坡監(jiān)測(cè)的需求?!崩钚l(wèi)鵬解釋道。



移動(dòng)式觀測(cè)箱中海達(dá)GNSS邊坡監(jiān)測(cè)站


根據(jù)作業(yè)需求,黑山露天煤礦從中海達(dá)手中采購(gòu)了17套移動(dòng)式觀測(cè)箱的GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。今年4月份,17套設(shè)備陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)安裝,并于5月份完成所有設(shè)備的安裝調(diào)試與上線運(yùn)行?!吧蠉彙焙蟮?7套設(shè)備,哪里需要哪里搬,時(shí)刻監(jiān)測(cè)采場(chǎng)邊坡的形變狀況,“作業(yè)人員可以更安心開采”。除了可移動(dòng)監(jiān)測(cè)外,移動(dòng)式觀測(cè)箱的GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了小型化、低功耗、高性能、高穩(wěn)定性的一體式GNSS接收機(jī),可滿足黑山露天煤礦長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人值守連續(xù)工作的需求?!盁o(wú)需擔(dān)心電池不夠用,也讓電池更換變得更輕松,”李衛(wèi)鵬說(shuō),“畢竟固定式設(shè)備的電池通常埋在地下,每次需要挖出電池才能完成更換,這樣一來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力?!?/p>


同時(shí),一體式GNSS接收機(jī)通過(guò)接收多種GNSS信號(hào)和內(nèi)置MEMS傳感芯片,不僅保證了毫米級(jí)的監(jiān)測(cè)精度,而且助力黑山露天煤礦可依據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整監(jiān)測(cè)頻率,讓邊坡監(jiān)測(cè)更高效。在中海達(dá)GNSS邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的加持下,黑山露天煤礦開采步伐邁得更穩(wěn)更快,朝著年產(chǎn)量1600萬(wàn)噸目標(biāo)進(jìn)發(fā),為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)自己的光和熱。


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